JP2000011027A - Method and device for supporting design - Google Patents

Method and device for supporting design

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JP2000011027A
JP2000011027A JP10177368A JP17736898A JP2000011027A JP 2000011027 A JP2000011027 A JP 2000011027A JP 10177368 A JP10177368 A JP 10177368A JP 17736898 A JP17736898 A JP 17736898A JP 2000011027 A JP2000011027 A JP 2000011027A
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limit value
electromigration
hot carrier
frequency
carrier effect
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哲也 秋本
Morihisa Hirata
守央 平田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To examine a reliability without dividing plural examination objects into plural times by setting a synthetic limit value being common to first and second examination factors based on first and second limit values and examining the reliability of a circuit which is expressed by means of a logical level through the use of the synthetic limit value. SOLUTION: An electromigration reference value and a hot carrier effect reference value are respectively decided (S1 and S2). The frequency limit value E of an electromigration is generated (S3). Frequency limit values E in respective waveform roundings and respective load capacities are calculated and stored as the shape of a frequency limit table E (S5). The frequency limit value H of a hot carrier effect is generated (S4). The generated frequency limit value H is also stored as the frequency limit table H (S6). The frequency limit tables E and H are synthesized (S7) and a synthetic frequency limit table M is generated (S8). The reliability is examined based on the table M.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータを使
用した設計支援方法及び装置に関し、特に、半導体集積
回路における信頼性を検証する設計支援方法及び装置に
関する。
The present invention relates to a design support method and apparatus using a computer, and more particularly to a design support method and apparatus for verifying reliability in a semiconductor integrated circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、この種の設計支援方法は、半導
体集積回路の設計、及び、合成等に広く使用されてお
り、更に、半導体集積回路の設計情報から半導体集積回
路の信頼性を検証するためにも用いられている。
2. Description of the Related Art Generally, this kind of design support method is widely used for designing and synthesizing a semiconductor integrated circuit, and further verifies the reliability of the semiconductor integrated circuit from design information of the semiconductor integrated circuit. It is also used for

【0003】この種、半導体集積回路の信頼性を検証す
る方法には、半導体集積回路のエレクトロマイグレーシ
ョンを検証の対象とする場合と、半導体集積回路のホッ
トキャリア効果を検証の対象とする場合とがある。ここ
で、エレクトロマイグレーションは、薄膜導体に対して
高い電流密度を持つ電流を通電した場合に、生じる現象
であり、このエレクトロマイグレーションによって、配
線パターンに空洞が発生し、断線、或いは、パターン間
の短絡等が生じる。他方、ホットキャリア効果は、高い
電界が印加された場合に、酸化膜中にホットキャリアが
注入、捕獲される現象であり、ホットキャリア効果が生
じると、トランジスタの閾値電圧の変動、或いは、コン
ダクタンスの劣化をもたらす。
[0003] Methods of verifying the reliability of a semiconductor integrated circuit include a case where the electromigration of the semiconductor integrated circuit is to be verified and a case where the hot carrier effect of the semiconductor integrated circuit is to be verified. is there. Here, electromigration is a phenomenon that occurs when a current having a high current density is applied to a thin film conductor. This electromigration causes cavities to be generated in a wiring pattern, resulting in a disconnection or a short circuit between patterns. Etc. occur. On the other hand, the hot carrier effect is a phenomenon in which hot carriers are injected and trapped in an oxide film when a high electric field is applied. When the hot carrier effect occurs, a change in the threshold voltage of a transistor or a change in conductance is caused. Causes deterioration.

【0004】したがって、これらエレクトロマイグレー
ション及びホットキャリア効果は、半導体集積回路の設
計の際、厳密にチェック、検証されなければならない。
Therefore, these electromigration and hot carrier effects must be strictly checked and verified when designing a semiconductor integrated circuit.

【0005】従来、エレクトロマイグレーションを検証
の対象とし、このエレクトロマイグレーションが問題と
なる可能性のある部分を検出する方法として、特開平9
−293765号公報(以下、文献1と呼ぶ)に記載さ
れた検証方法がある。文献1に記載された検証方法で
は、配線等の検証対象に流れる電流のピーク電流密度が
エレクトロマイグレーションの設計仕様であるピーク電
流密度の制限値を満たしているか否かを検証している。
Conventionally, as a method of detecting electromigration and detecting a portion where the electromigration may be a problem, Japanese Patent Application Laid-Open No.
There is a verification method described in Japanese Unexamined Patent Publication No. 293765 (hereinafter, referred to as Document 1). In the verification method described in Document 1, it is verified whether or not a peak current density of a current flowing through a verification target such as a wiring satisfies a limit value of a peak current density which is a design specification of electromigration.

【0006】他方、ホットキャリア効果を検証の対象と
する方法として、特開平9−292436号公報(以
下、文献2と呼ぶ)、及び、特開平9−330344号
公報(以下、文献3と呼ぶ)に記載された方法がある。
このうち、文献2には、ホットキャリアによるトランジ
スタの劣化を推定し、所望の寿命までタイミングに関す
る信頼性を保証する方法が開示されており、また、文献
3には、各セルの出力負荷を算出し、算出された出力負
荷と、各セルの信頼性情報とに基づき、各セルのホット
キャリアによるトランジスタ寿命を算出して、基準値と
比較し、各セルの信頼性を検証する方法が開示されてい
る。
On the other hand, as methods for verifying the hot carrier effect, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-292436 (hereinafter referred to as Document 2) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-330344 (hereinafter referred to as Document 3). There is a method described in.
Among them, Literature 2 discloses a method of estimating transistor deterioration due to hot carriers and guaranteeing timing reliability until a desired life, and Literature 3 calculates output load of each cell. A method of calculating the transistor life due to hot carriers of each cell based on the calculated output load and the reliability information of each cell, comparing the calculated lifetime with a reference value, and verifying the reliability of each cell is disclosed. ing.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】従来、上記したエレク
トロマイグレーション基準値の検証と、ホットキャリア
効果基準値の検証とが、別々に実行されているのが、実
状である。具体的に言えば、通常、エレクトロマイグレ
ーション基準値は配線を流れる電流値の制限値であり、
ホットキャリア効果の基準値はNチャンネルトランジス
タのゲート酸化膜における劣化量の制限値で与えられて
いる。
Conventionally, the verification of the electromigration reference value and the verification of the hot carrier effect reference value have been performed separately. Specifically, usually, the electromigration reference value is a limit value of a current value flowing through the wiring,
The reference value of the hot carrier effect is given by the limit value of the amount of deterioration in the gate oxide film of the N-channel transistor.

【0008】これらエレクトロマイグレーション基準値
及びホットキャリア効果の基準値は、互いに異なる対象
に関するものであり、且つ、互いに異なる値を有してい
る。したがって、従来、これらの基準値は、それぞれ全
く異なる形式の制限値パラメータに変換されると共に、
それぞれ全く異なる信頼性検証手法により、検証行され
ているのが、現状である。
The electromigration reference value and the hot carrier effect reference value relate to different targets, and have different values. Therefore, conventionally, these reference values are each converted into a completely different type of limit value parameter,
At present, verification is performed by completely different reliability verification methods.

【0009】したがって、従来における検証方法では、
エレクトロマイグレーション基準値、及び、ホットキャ
リア効果基準値を別々に2回に分けて、個別に検証しな
ければならない。また、それぞれ2つの検証結果が得ら
れるため、検証エラーを設計にフィードバックする際に
それぞれ2つの検証結果を参照する必要があるため、設
計作業が複雑になると言う欠点がある。
Therefore, in the conventional verification method,
The electromigration reference value and the hot carrier effect reference value must be separately verified in two separate steps. Further, since two verification results are obtained, it is necessary to refer to each of the two verification results when a verification error is fed back to the design.

【0010】より具体的に言えば、双方の設計基準は全
く別の制限値を示すものであるが、どちらか1方にでも
検証エラーがある場合は回路を修正する必要があるた
め、信頼性検証を2回実行することは設計作業上の大き
な欠点となってしまう。
More specifically, both design criteria indicate completely different limit values. However, if any one of them has a verification error, it is necessary to correct the circuit. Performing verification twice is a major drawback in design work.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、複数の
検証対象を複数回に分けることなく、信頼性の検証がで
きる設計支援方法及び装置を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a design support method and apparatus which can verify reliability without dividing a plurality of verification targets into a plurality of times.

【0012】本発明の他の目的は、複数の検証対象を同
時的に検証できる論理合成ツールを提供することであ
る。
Another object of the present invention is to provide a logic synthesis tool capable of simultaneously verifying a plurality of verification targets.

【0013】本発明の一態様によれば、論理レベルであ
らわされた回路における信頼性をコンピュータを用いて
検証する設計支援方法において、前記回路の信頼性を検
証するための第1及び第2の検証因子を選択するステッ
プと、前記第1及び第2の検証因子に関連した第1及び
第2の制限値をそれぞれ設定するステップと、前記第1
及び第2の制限値に基づいて、第1及び第2の検証因子
に共通な合成制限値を設定するステップと、前記合成制
限値を用いて、前記論理レベルであらわされた回路の信
頼性を検証するステップとを有することを特徴とする設
計支援方法が得られる。
According to one aspect of the present invention, in a design support method for verifying the reliability of a circuit represented by a logic level using a computer, a first and a second method for verifying the reliability of the circuit are provided. Selecting a verification factor; setting first and second limit values associated with the first and second verification factors, respectively;
Setting a combined limit common to the first and second verification factors based on the second limit and a second limit, and using the combined limit to determine the reliability of the circuit represented by the logic level. And a verifying step.

【0014】本発明の他の態様によれば、論理レベルで
あらわされた回路をコンピュータを用いて合成する論理
合成ツールにおいて、予め定められた第1及び第2の因
子に関連した第1及び第2の制限値を保持したテーブル
と、前記第1及び第2の制限値から得られた合成制限値
を保持したテーブルと、前記合成制限値を用いて、前記
論理レベルであらわされた回路を検証、合成するための
手段とを有することを特徴とする論理合成ツールが得ら
れる。
According to another aspect of the present invention, in a logic synthesis tool for synthesizing a circuit represented by a logic level using a computer, a first and a second factors related to predetermined first and second factors are provided. A table holding the limit values of 2 and a table holding the combined limit values obtained from the first and second limit values, and verifying the circuit represented by the logic level using the combined limit values. And a means for synthesizing.

【0015】本発明の更に他の態様によれば、配線及び
バッファを挿入するレイアウトツールにおいて、互いに
異なる因子に関する制限値を格納したテーブルと、互い
に異なる制限値に基づいて算出された合成制限値を格納
したテーブルと、合成制限値に基づいて、前記配線及び
バッファを挿入する手段とを備えたことを特徴とするレ
イアウトツールが得られる。
According to still another aspect of the present invention, in a layout tool for inserting a wiring and a buffer, a table storing limit values relating to different factors and a combined limit value calculated based on the different limit values are stored. A layout tool is provided, comprising: the stored table; and means for inserting the wiring and the buffer based on the synthesis limit value.

【0016】本発明の別の態様によれば、論理レベルで
あらわされた回路を設計、検証する際に使用される記憶
媒体において、前記設計、検証に使用される複数の因子
に関連するテーブルと、これら複数の因子を合成するた
めの手順を格納した手段とを有することを特徴とする記
録媒体が得られる。
According to another aspect of the present invention, in a storage medium used for designing and verifying a circuit expressed at a logic level, a table relating to a plurality of factors used for the design and verification is provided. And a means for storing a procedure for synthesizing the plurality of factors.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明を
説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings.

【0018】図1を参照して、本発明の一実施の形態に
係る設計支援方法、即ち、検証方法を説明する。ここ
で、まず、本発明に係る検証方法は、信頼性検証ツール
として使用されるものとする。また、本発明に係る信頼
性ツールは、論理合成ツールの一部に、サブルーチンの
形で組み込まれても良い。論理合成ツールに組み込まれ
た場合、RTL(register transfer level)で記述
されたネットリストから、論理合成し、ゲートレベルの
ネットリストを作成した後、各種の制約を加えることに
よって、論理合成結果を検証する際に、本発明の検証方
法が使用されることになる。具体的には、論理合成ツー
ルにおいては、この制約条件を付けた結果に基づいて、
レポートファイルが作成され、このレポートファイルに
したがって、論理の再合成等が行われたり、或いは、負
荷の調整等が行われる。
Referring to FIG. 1, a design support method according to an embodiment of the present invention, that is, a verification method will be described. Here, first, the verification method according to the present invention is used as a reliability verification tool. Further, the reliability tool according to the present invention may be incorporated in a part of a logic synthesis tool in the form of a subroutine. When incorporated in a logic synthesis tool, logic synthesis is performed from a netlist described in RTL (register transfer level), and a gate level netlist is created. Then, various constraints are added to verify the logic synthesis result. In doing so, the verification method of the present invention will be used. Specifically, in the logic synthesis tool, based on the result of adding this constraint,
A report file is created, and the logic is re-synthesized or the load is adjusted in accordance with the report file.

【0019】更に、本発明に係る検証方法は、DRC
(design rule check)、レイアウトツール等におい
ても、同様に使用可能であり、いずれにしても、一連の
論理合成処理等の一部において、サブルーチン的に実行
される。
Further, the verification method according to the present invention is characterized in that the DRC
(Design rule check), a layout tool, and the like can be used in the same manner, and in any case, it is executed as a subroutine in a part of a series of logic synthesis processing and the like.

【0020】本発明では、制約条件を定める検証の対象
として、エレクトロマイグレーション及びホットキャリ
ア効果を選定する。これらエレクトロンマイグレーショ
ン及びホットキャリア効果は、論理合成された回路の寿
命を検証するのに使用され、検証の際、論理合成された
回路が、これらの基準値に違反していないかどうか、即
ち、これら基準値に対応した寿命を保証できるか否かが
検証される。
In the present invention, the electromigration and the hot carrier effect are selected as verification targets for defining the constraint conditions. These electron migration and hot carrier effects are used to verify the lifetime of a logic-synthesized circuit, and at the time of verification, whether the logic-synthesized circuit violates these reference values, that is, It is verified whether the life corresponding to the reference value can be guaranteed.

【0021】次に、本発明の理解を容易にするために、
エレクトロマイグレーション及びホットキャリア効果
と、MOSトランジスタ等の素子における経年変化との
関係について説明する。エレクトロマイグレーション及
びホットキャリア効果による素子の経年変化は、負荷に
対する周波数特性の劣化となってあらわれ、且つ、この
周波数の劣化は、素子に与えられる信号波形の立ち上が
り、及び、立ち下がりにおける波形のなまりによって決
定される。換言すれば、信号波形の立ち上がり及び立ち
下がりは、経年変化により緩やかになり、これによっ
て、周波数特性は、劣化していく。
Next, in order to facilitate understanding of the present invention,
The relationship between electromigration and hot carrier effects and aging of elements such as MOS transistors will be described. Aging of the device due to electromigration and the hot carrier effect appears as deterioration of the frequency characteristic with respect to the load, and the deterioration of the frequency is caused by the rounding of the rising and falling waveforms of the signal waveform given to the device. It is determined. In other words, the rise and fall of the signal waveform become gradual due to aging, thereby deteriorating the frequency characteristics.

【0022】次に、本発明の理解を容易にするために、
エレクトロマイグレーション及びホットキャリア効果に
ついて説明する。エレクトロマイグレーションとは、配
線を流れる電流によって配線が劣化を受けて、高抵抗化
または断線する現象である。ホットキャリア効果とは、
MOSトランジスタ等の素子を流れる電流によって素子
が劣化を受けて、周波数特性が悪化する現象である。こ
れら配線および素子を流れる電流は、素子に与えられる
信号波形の立ち上がり、及び、立ち下がりにおける波形
なまりと、素子の出力における負荷容量と、これらの入
出力信号の周波数によって決定される。
Next, in order to facilitate understanding of the present invention,
The electromigration and hot carrier effect will be described. Electromigration is a phenomenon in which a wiring is deteriorated by a current flowing through the wiring to increase resistance or break. What is the hot carrier effect?
This is a phenomenon in which the element is deteriorated by a current flowing through the element such as a MOS transistor and the frequency characteristics are deteriorated. The current flowing through these wirings and elements is determined by the rise and fall of the signal waveform applied to the element, the rounding of the waveform, the load capacitance at the output of the element, and the frequency of these input / output signals.

【0023】上記したエレクトロマイグレーション及び
ホットキャリア効果に対して、先ず、エレクトロンマイ
グレーション基準値及びホットキャリア効果基準値を設
定する。これら基準値は、経年変化後においても、所望
の特性を実現できる制限値を示している。ここで、エレ
クトロンマイグレーション基準値は、配線に流れる電流
値の制限値に依存しており、エレクトロマイグレーショ
ンによって発生する電流によって決定される時間関数に
よってあらわされている。この場合、エレクトロマイグ
レーション基準値を定める電流値は、配線等に流れる電
流の平均電流密度であっても良いし、ピーク電流密度で
あっても良い。
For the above-described electromigration and hot carrier effect, first, an electron migration reference value and a hot carrier effect reference value are set. These reference values indicate limit values that can achieve desired characteristics even after aging. Here, the electron migration reference value depends on a limit value of a current value flowing through the wiring, and is represented by a time function determined by a current generated by the electromigration. In this case, the current value that determines the electromigration reference value may be the average current density of the current flowing through the wiring or the like, or may be the peak current density.

【0024】この実施の形態では、エレクトロマイグレ
ーション基準値は、次式(1)によって計算することに
よって与えられ、不良品となるまでの時間(t50)を
あらわし、対象となる素子等の寿命が、当該エレクトロ
マイグレーション基準値より長いかどうかが、検証され
る。
In this embodiment, the electromigration reference value is calculated by the following equation (1) and represents the time (t50) until a defective product is obtained. It is verified whether it is longer than the electromigration reference value.

【0025】[0025]

【数4】 (t50=)ApJnEa/KT life (1) 但し、式(1)において、Apとnはプロセスに依存す
る定数、Jは配線の電流密度(A/m2)であり、J=
I/Saであらわされ、Kはボルツマン定数、Tは絶対
温度、Iは配線の電流(A)、及び、Saは配線の断面
積(m2)であり、更に、Eaは、活性化エネルギー、
及び、Tlifeは、例えば、40年等の寿命である。式
(1)からも明らかなように、エレクトロマイグレーシ
ョン基準値は、配線に流れる電流の電流密度Jに依存し
ており、他の条件が一定であれば、電流密度Jが大きい
ほど、小さく設定されることになる。
Equation 4] (t50 =) ApJ n e Ea / KT <T life (1) where, in the formula (1), Ap and n is a constant depending on the process, J current density of wiring (A / m 2) And J =
I / Sa, K is Boltzmann's constant, T is the absolute temperature, I is the current (A) of the wiring, and Sa is the cross-sectional area (m 2 ) of the wiring, and Ea is the activation energy;
And T life is, for example, a life of 40 years or the like. As is clear from equation (1), the electromigration reference value depends on the current density J of the current flowing through the wiring, and if the other conditions are constant, the electromigration reference value is set smaller as the current density J increases. Will be.

【0026】他方、ホットキャリア効果基準値は、セル
の酸化膜中へのホットキャリア注入による特性劣化によ
って、セル遅延が変化することを考慮して、セルを構成
するトランジスタにおけるゲート酸化膜の劣化量の制限
値によってあらわされている。この場合、ゲート酸化膜
の劣化量は、ホットキャリアに対するセル寿命に対応し
ている。
On the other hand, the reference value of the hot carrier effect is based on the amount of deterioration of the gate oxide film in the transistor constituting the cell in consideration of the fact that the cell delay changes due to the characteristic deterioration due to hot carrier injection into the oxide film of the cell. Is represented by the limit value. In this case, the amount of deterioration of the gate oxide film corresponds to the cell life for hot carriers.

【0027】本発明の実施の形態では、ホットキャリア
効果基準値が次式(2)によって与えられる。
In the embodiment of the present invention, the hot carrier effect reference value is given by the following equation (2).

【0028】[0028]

【数5】 (Cmax=)α1xSβ1xW C (2) ここで、Sは規格化ストレス量、α1、β1は、プロセ
ス及び原始回路構成及び波形なまりに依存する定数であ
り、WはNチャンネルトランジスタの幅(μm)であ
り、更に、Cは負荷容量(pF)である。
Equation 5] (Cmax =) α1xS β1 xW> C (2) where, S is the normalized stress amount, [alpha] 1, .beta.1 is a constant depending on the process and primitive circuitry and waveform rounding, W is N-channel The width of the transistor (μm), and C is the load capacitance (pF).

【0029】式(2)からも明らかな通り、ホットキャ
リア効果基準値は、各トランジスタのサイズ及び信号波
形に応じた容量値によってあらわされており、対象とな
るトランジスタの容量値(C)が当該ホットキャリア効
果基準値より小さいかどうかが検証される。尚、上記し
た規格化ストレス量Sは、次式(3)によって与えられ
る。
As is clear from the equation (2), the hot carrier effect reference value is represented by a capacitance value corresponding to the size and signal waveform of each transistor, and the capacitance value (C) of the target transistor is determined by the capacitance value (C). It is verified whether the value is smaller than the hot carrier effect reference value. The above-mentioned normalized stress amount S is given by the following equation (3).

【0030】[0030]

【数6】 S =(1/τα)x(1/f)x(α2 )x(eβ2xT) (3) ここでταは、製品の用途、又は、信頼性保証レベルに
依存する定数(時間)であり、fは動作周波数(H
z)、α2及びβ2はプロセスに依存する定数、及び、T
は絶対温度である。上式(2)からも明らかな通り、こ
の例の場合、前述したように、ホットキャリア効果基準
値は、容量によって規定されている。
The [6] S = (1 / τ α) x (1 / f) x (α 2) x (e β2xT) (3) where tau alpha, product applications, or, depending on the reliability assurance level Is a constant (time), and f is the operating frequency (H
z), α 2 and β 2 are process-dependent constants and T
Is the absolute temperature. As is clear from the above equation (2), in this case, as described above, the hot carrier effect reference value is defined by the capacitance.

【0031】図1に戻ると、エレクトロマイグレーショ
ン基準値及びホットキャリア効果基準値がそれぞれステ
ップ1及び2で決定されると、ステップ1はステップ3
に移行し、他方、ステップ2はステップ4に移行する。
これらのステップ3及び4では、論理レベル、回路情報
レベルであらわされた回路を複数の論理ブロックに分割
して行われる。以下の説明では、エレクトロマイグレー
ション及びホットキャリア効果に関する処理を区別する
ために、エレクトロマイグレーションに関連する処理及
びデータに、符号Eを付し、他方、ホットキャリア効果
に関する処理及びデータに、符号Hを付けるものとす
る。
Returning to FIG. 1, when the electromigration reference value and the hot carrier effect reference value are determined in steps 1 and 2, respectively, step 1 is replaced by step 3
, While step 2 proceeds to step 4.
In these steps 3 and 4, the circuit represented by the logic level and the circuit information level is divided into a plurality of logic blocks. In the following description, in order to distinguish between processes relating to the electromigration and the hot carrier effect, the processes and data relating to the electromigration are denoted by reference symbol E, while the processes and data relating to the hot carrier effect are denoted by reference symbol H. Shall be.

【0032】エレクトロマイグレーションに関するステ
ップ3では、式(1)に示されたエレクトロマイグレー
ション基準値を参照して、各論理ブロックの入力波形な
まり、出力負荷容量を変更しながら、入出力信号が単位
周波数のときの基準値との比率から逆算して、エレクト
ロマイグレーション基準値を満たすエレクトロマイグレ
ーションに関する周波数制限値Eを生成する。エレクト
ロマイグレーションに関する周波数制限値Eは、信号波
形の立ちあがり及び立ち下がりにおける波形なまり、及
び、負荷容量に依存している。この実施の形態に係る波
形なまりは、入力信号が低レベルから高レベルへ遷移す
る時間Tr、或いは、高レベルから低レベルに遷移する
時間Tfによってあらわされる。ここで、CMOSによ
って構成されたインバータを例にとると、上記した立ち
あがり及び立ち下がりの時間中、CMOSを構成するい
ずれかのトランジスタを介して、過渡的な電流が流れ、
この過渡的な電流は、上記した時間Tr及びTfが長く
なるほど、大きくなり、結果として、エレクトロマイグ
レーション基準値を満足できなくなることがある。
In step 3 relating to electromigration, the input and output signals of the unit frequency are changed with reference to the electromigration reference value shown in equation (1) while changing the input waveform rounding and output load capacitance of each logical block. The frequency limit value E relating to electromigration that satisfies the electromigration reference value is generated by calculating backward from the ratio with the reference value at the time. The frequency limit value E relating to the electromigration depends on the waveform rounding at the rising and falling of the signal waveform and the load capacity. The waveform rounding according to this embodiment is represented by a time Tr when the input signal transitions from a low level to a high level, or a time Tf when the input signal transitions from a high level to a low level. Here, taking an inverter constituted by a CMOS as an example, a transient current flows through one of the transistors constituting the CMOS during the above-mentioned rising and falling times,
This transient current increases as the time Tr and Tf increase, and as a result, the electromigration reference value may not be satisfied.

【0033】次に、負荷容量Cloadと周波数との関係を
考慮すると、負荷容量が大きいほど、応答可能な最大周
波数は、低くなり、小さいほど、最大周波数は、高くな
る。例えば、負荷容量Cloadが0.1pF程度であれ
ば、最大周波数は600MHz程度であり、他方、負荷
容量Cloadが1pF程度まで、大きくなると、最大周波数
は100MHz程度まで低下する。
Next, considering the relationship between the load capacity Cload and the frequency, the larger the load capacity is, the lower the responsive maximum frequency is, and the smaller the load capacity is, the higher the maximum frequency is. For example, when the load capacitance Cload is about 0.1 pF, the maximum frequency is about 600 MHz. On the other hand, when the load capacitance Cload is increased to about 1 pF, the maximum frequency is reduced to about 100 MHz.

【0034】上記した波形なまりと周波数との関係、及
び、負荷容量Cloadと周波数の間の関係を考慮して、各
波形なまり(ナノ秒)と、各負荷容量(pF)における
周波数制限値Eが、計算され、図2に示すようなテーブ
ル(以下、周波数制限テーブルEと呼ぶ)の形で、順
次、格納される(ステップ5)。周波数制限テーブルE
からも明らかな通り、周波数制限値Eは、波形なまりが
大きく(例えば、10ナノ秒)、且つ、負荷容量も大き
い(例えば、1.0pF)とき、小さく(例えば、50
MHz)、他方、波形なまりが小さく(例えば、0.1
ナノ秒)、且つ、負荷容量も小さい(例えば、0.01
pF)とき、周波数制限値Eは大きく(例えば、500
MHz)なる。
Considering the relationship between the waveform rounding and the frequency, and the relationship between the load capacitance Cload and the frequency, each waveform rounding (nanosecond) and the frequency limit value E at each load capacitance (pF) are calculated as follows. , And are sequentially stored in the form of a table as shown in FIG. 2 (hereinafter referred to as a frequency limit table E) (step 5). Frequency limit table E
As is clear from FIG. 5, the frequency limit value E is small (for example, 50 p) when the waveform rounding is large (for example, 10 nanoseconds) and the load capacitance is large (for example, 1.0 pF).
MHz), on the other hand, the waveform rounding is small (for example, 0.1
Nanoseconds) and a small load capacity (for example, 0.01
pF), the frequency limit value E is large (for example, 500
MHz).

【0035】他方、ホットキャリア効果に関するステッ
プ4においても、式2によって得られれたホットキャリ
ア効果基準値を考慮して、当該容量値によってあらわさ
れたホットキャリア効果基準値を超えないことを条件と
して、ホットキャリア効果に関する周波数制限値Hを生
成する。この場合においても、各論理ブロックの入力波
形なまりと最大周波数との関係、及び、出力負荷容量と
最大周波数との関係を利用して、各ピンの動作周波数を
変更しながら、各波形なまり及び各負荷容量における周
波数制限値Hが算出される。
On the other hand, in the step 4 relating to the hot carrier effect, the hot carrier effect reference value obtained by the equation 2 is taken into consideration, provided that the hot carrier effect does not exceed the hot carrier effect reference value represented by the capacitance value. A frequency limit value H related to the hot carrier effect is generated. Also in this case, while changing the operating frequency of each pin using the relationship between the input waveform rounding and the maximum frequency of each logic block and the relationship between the output load capacitance and the maximum frequency, each waveform rounding and each The frequency limit value H at the load capacity is calculated.

【0036】生成された周波数制限値Hも、波形なまり
及び負荷容量に依存しているから、これら波形なまり、
負荷容量、及び、周波数制限値Hの関係を図3に示すよ
うに、テーブル(以下、周波数制限テーブルHと呼ぶ)
化して、メモリに格納する(ステップ6)。
The generated frequency limit value H also depends on the waveform rounding and the load capacity.
As shown in FIG. 3, the relationship between the load capacity and the frequency limit value H is a table (hereinafter, referred to as a frequency limit table H).
And store it in a memory (step 6).

【0037】図3に示された周波数制限テーブルHから
も明らかな通り、周波数制限値Hも、周波数制限値Eと
同様に、波形なまりが大きく(例えば、10ナノ秒)、
且つ、負荷容量も大きい(例えば、1.0pF)とき、
100MHz程度と小さく、他方、波形なまりが小さく
(例えば、0.1ナノ秒)、且つ、負荷容量も小さい
(例えば、0.01pF)とき、例えば、300MHz
と大きくなる。
As is clear from the frequency limit table H shown in FIG. 3, the frequency limit value H also has a large waveform distortion (for example, 10 nanoseconds) like the frequency limit value E.
When the load capacity is large (for example, 1.0 pF),
When the waveform rounding is small (for example, 0.1 nanosecond) and the load capacitance is small (for example, 0.01 pF), the frequency is, for example, 300 MHz.
It becomes big.

【0038】図2及び図3を比較すると、両周波数制限
値E及びHは、波形なまり、及び、負荷容量を特定の値
に固定した状態で算出されており、且つ、波形なまり、
及び、負荷容量の変更範囲も、両周波数制限テーブルE
及びHで共通している。しかしながら、これら波形なま
り及び負荷容量で定まる周波数制限値E及びHは、両テ
ーブルにおいて異なっていることが判る。
2 and 3, both frequency limit values E and H are calculated with the waveform rounding and the load capacitance fixed at a specific value.
In addition, the change range of the load capacity is determined by using both frequency limit tables E
And H. However, it is understood that the frequency limit values E and H determined by the waveform rounding and the load capacity are different between the two tables.

【0039】しかし、両周波数テーブルE及びHに示さ
れた周波数制限値E及びHのうち、厳しい方の値、即
ち、小さい方の値をとれば、エレクトロマイグレーショ
ン及びホットキャリア効果の双方の条件を満足する周波
数制限値として使用できることが判る。
However, if the frequency limit values E and H shown in both frequency tables E and H are stricter, that is, the smaller value, the conditions for both the electromigration and the hot carrier effect are satisfied. It can be seen that it can be used as a satisfactory frequency limit value.

【0040】このことを考慮して、図1に示された本発
明の実施形態では、ステップ7に示すように、周波数制
限テーブルE及びHを合成して、図4に示すような合成
周波数制限テーブルMを作成する(ステップ8)。具体
的には、周波数制限テーブルE及びHに示された周波数
制限値の小さい方の値を取ることにより、合成周波数制
限テーブルMを作成する。即ち、波形なまり(10ナノ
秒)で、且つ、負荷容量(1.0pF)のとき、周波数
制限値として、周波数制限テーブルEにおける50MH
zをとり、また、波形なまり(10ナノ秒)で、負荷容
量(0.01pF)のとき、周波数制限テーブルHの周
波数制限値(100MHz)をとっている。以下、同様
に、波形なまり(1.0ナノ秒)で、且つ、負荷容量
(0.1pF)及び(0.01pF)のときには、周波
数制限テーブルHの周波数制限値(150MHz)及び
(200MHz)がそれぞれ合成周波数制限テーブルM
の値となっている。
In consideration of this, in the embodiment of the present invention shown in FIG. 1, as shown in step 7, the frequency limiting tables E and H are combined, and the combined frequency limiting tables as shown in FIG. A table M is created (step 8). Specifically, the composite frequency restriction table M is created by taking the smaller one of the frequency restriction values shown in the frequency restriction tables E and H. That is, when the waveform is rounded (10 nanoseconds) and the load capacitance (1.0 pF), the frequency limit value is set to 50 MHz in the frequency limit table E.
z, and the waveform limit (10 nanoseconds) and the load capacitance (0.01 pF), the frequency limit value (100 MHz) of the frequency limit table H is used. Similarly, when the waveform is rounded (1.0 nanosecond) and the load capacitance is (0.1 pF) and (0.01 pF), the frequency limit values (150 MHz) and (200 MHz) of the frequency limit table H are similarly set. Synthetic frequency limit table M
Value.

【0041】このように、ステップ8によって得られた
合成周波数制限テーブルMに基づいて、以後のステップ
において、各論理ブロックにおける信頼性の検証が行わ
れる。
As described above, the reliability of each logic block is verified in the subsequent steps based on the synthesized frequency restriction table M obtained in step 8.

【0042】上記した検証の際、論理レベルの回路情報
が論理ブロック或いはネット毎に、メモリから取り出さ
れる(ステップ9)。ここで、回路情報は、検証の対象
となる半導体集積回路におけるトランジスタ、抵抗、容
量等の接続関係、モデルパラメータ等により論理回路を
あらわす情報である。
At the time of the above-described verification, the logic level circuit information is taken out of the memory for each logic block or net (step 9). Here, the circuit information is information representing a logic circuit based on connection relations of transistors, resistors, capacitors, and the like, model parameters, and the like in a semiconductor integrated circuit to be verified.

【0043】次に、各論理ブロックにおける入力波形な
まりと出力負荷容量とから、周波数制限値が、ステップ
8で得られた合成周波数制限テーブルMに基づいて求め
られ、シミュレーション等で得られた実際の周波数が、
上記した周波数制限値を満たしているかどうかが、ステ
ップ10で検証される。ステップ10の検証結果は、ス
テップ11で出力される。
Next, a frequency limit value is obtained from the input waveform rounding and the output load capacity in each logic block based on the synthesized frequency limit table M obtained in step 8, and the actual frequency limit value obtained by simulation or the like is obtained. The frequency is
It is verified in step 10 whether the above-mentioned frequency limit value is satisfied. The verification result of step 10 is output in step 11.

【0044】ステップ10における検証ステップをより
具体的に述べると、検証ステップ10では、波形なまり
及び負荷容量が定められた各論理ブロックにおける周波
数が、周波数制限テーブルMに示された周波数制限値を
超えているか否かが検証される。検証の結果、周波数制
限値を超えている場合、当該論理ブロックの回路情報
は、エレクトロマイグレーション及びホットキャリアに
関する条件を満足しているものと、判断される。他方、
周波数制限値以下の場合には、当該論理ブロックに関す
るレポートファイルが作成され、再度、論理合成等が行
われる。
The verification step in step 10 will be described in more detail. In verification step 10, the frequency in each logical block in which the waveform rounding and the load capacity are determined exceeds the frequency limit value shown in the frequency limit table M. Is verified. As a result of the verification, if the frequency limit is exceeded, it is determined that the circuit information of the logical block satisfies the conditions regarding electromigration and hot carriers. On the other hand,
If the frequency is equal to or less than the frequency limit value, a report file relating to the logical block is created, and logical synthesis and the like are performed again.

【0045】次に、上述した実施の形態で使用されたエ
レクトロマイグレーション制限値、及びホットキャリア
効果の制限値について、より具体的に説明する。
Next, the electromigration limit value and the hot carrier effect limit value used in the above embodiment will be described more specifically.

【0046】まず、エレクトロマイグレーション制限値
は、配線の電流値の制限値(Imax)に基づいて算出され
る。まず、論理ブロックの内部および外部の配線を流れ
る電流値(I)は、論理ブロックの各ピンの入力波形なま
り(Trf)と出力負荷容量(Cload)および動作周波数(Freq)
に依存して変化する。電流値の制限値は、入力波形なま
り(Trf)と出力負荷容量(Cload)および動作周波数(Freq)
を用いて、式(4)のエレクトロマイグレーションに関
する関数Feによりあらわすことができる。
First, the electromigration limit value is calculated based on the limit value (Imax) of the current value of the wiring. First, the current value (I) flowing through the wiring inside and outside the logic block depends on the input waveform rounding (Trf), output load capacitance (Cload), and operating frequency (Freq) of each pin of the logic block.
It depends on. The limit value of the current value depends on the input waveform rounding (Trf), output load capacity (Cload), and operating frequency (Freq).
Can be expressed by a function Fe relating to electromigration in Expression (4).

【0047】[0047]

【数7】 Imax > I = Fe ( Trf , Cload , Freq ) (4) 実際には、式(4)に基づいて、各入力波形なまり、負
荷容量、及び、周波数に対する電流値の制限値を求め、
続いて、当該電流値の制限値を満たす周波数の上限値を
算出する。算出された周波数の上限値を各論理ブロック
の各ピンごとに、且つ、各波形なまり及び負荷容量毎に
得ることにより、図2に示すように、入力波形なまりと
出力負荷容量の2次元テーブル上の周波数制限値として
記述することができる。また、図2では、2次元テーブ
ルを例示したが、波形なまり(Trf)と、最大周波数と
の関係をあらわす1次元テーブル、或いは、負荷容量と
最大周波数との関係をあらわす1次元テーブルが使用さ
れても良い。尚、式(4)に示されたエレクトロマイグ
レーションに係る具体的関数Feとしては、種々の式が
使用できる。
Imax> I = Fe (Trf, Cload, Freq) (4) Actually, based on the equation (4), a limit value of a current value with respect to each input waveform rounding, a load capacity, and a frequency is obtained. ,
Subsequently, an upper limit value of a frequency that satisfies the limit value of the current value is calculated. By obtaining the calculated upper limit value of frequency for each pin of each logic block and for each rounding of waveform and load capacitance, a two-dimensional table of rounding of input waveform and output load capacitance is obtained as shown in FIG. Can be described as the frequency limit value of Although FIG. 2 illustrates a two-dimensional table, a one-dimensional table representing the relationship between the waveform rounding (Trf) and the maximum frequency or a one-dimensional table representing the relationship between the load capacity and the maximum frequency is used. May be. Note that various expressions can be used as the specific function Fe relating to electromigration shown in Expression (4).

【0048】一方、ホットキャリア効果をあらわす周波
数制限値は、例えば、前述したNチャンネルトランジス
タのゲート酸化膜の劣化量から算出できる。一般に、ゲ
ート酸化膜の劣化量は色々な近似によって別の制限値に
変換されて用いられるが、ここでは、ゲート電圧がVDD-
GND中間電位になった積算時間(Tmid)とドレイン電流(Id
rain)から劣化量を近似する手法を採用する。この場
合、ホットキャリアに関する劣化量は、規格ストレス量
Sを求めるための関数Fhを用いて、次式5のようにあ
らわすことができる。
On the other hand, the frequency limit value representing the hot carrier effect can be calculated, for example, from the deterioration amount of the gate oxide film of the N-channel transistor described above. In general, the amount of deterioration of the gate oxide film is converted to another limit value by various approximations and used.
The integration time (Tmid) at which the potential becomes GND intermediate potential and the drain current (Id
A method of approximating the amount of deterioration from rain) is adopted. In this case, the deterioration amount related to the hot carrier can be expressed as in the following Expression 5 using the function Fh for obtaining the standard stress amount S.

【0049】[0049]

【数8】 Smax > S = Fh ( Tmid , Idrain ) (5) 具体的に言えば、Fh'は、交流バイアスによるストレス
時間と、直流バイアスによるストレス時間との比を周波
数によって割り算することによって、算出できる。
Smax> S = Fh (Tmid, Idrain) (5) Specifically, Fh ′ is obtained by dividing the ratio of the stress time by the AC bias to the stress time by the DC bias by the frequency. Can be calculated.

【0050】更に、積算時間(Tmid)を波形なまり(Trf)
と周波数(Freq)で表現でき、また、ドレイン電流(Id
rain)を波形なまり(Trf)、負荷容量(Cload)と周波数
で表現できることから、式(5)は式(6)のように書
き直すことができる。
Further, the integration time (Tmid) is changed to the waveform rounding (Trf).
And frequency (Freq), and the drain current (Id
rain) can be expressed by the waveform rounding (Trf), the load capacity (Cload), and the frequency, so that equation (5) can be rewritten as equation (6).

【0051】[0051]

【数9】 Smax > S = Fh' ( Trf , Cload , Freq ) (6) いずれにしても、式(6)を用いて、算出された各波形
なまりTrf、各負荷容量Cload、及び、各周波数Freq
に対して求められた規格ストレス量Sの制限値から、各
規格ストレス量Sを満たす周波数の制限値を得ることが
できる。
Smax> S = Fh ′ (Trf, Cload, Freq) (6) In any case, each waveform rounding Trf, each load capacitance Cload, and each frequency calculated using the equation (6) Freq
From the limit value of the standardized stress amount S obtained for, the limit value of the frequency satisfying each standardized stress amount S can be obtained.

【0052】従って、ホットキャリア効果についても、
ゲート酸化膜の劣化量の制限値を求めると共に、各論理
ブロックの各ピンごとに、入力波形なまりと出力負荷容
量に対する周波数制限値を1次元または2次元テーブルの
形で得ることができる。
Therefore, regarding the hot carrier effect,
A limit value of the deterioration amount of the gate oxide film can be obtained, and a frequency limit value for the input waveform rounding and the output load capacitance can be obtained in a one-dimensional or two-dimensional table for each pin of each logic block.

【0053】更に、上記したエレクトロマイグレーショ
ンの周波数制限テーブルと、ホットキャリア効果の周波
数制限テーブルを用いて、両テーブルのワースト値(最
小値)を取るように合成すると、双方の信頼性検証を同
時に行うための周波数制限テーブルが作成できる。
Furthermore, if the worst value (minimum value) of both tables is obtained by using the above-described electromigration frequency restriction table and hot carrier effect frequency restriction table, the reliability of both tables is simultaneously verified. Frequency restriction table can be created.

【0054】尚、上記した実施の形態で検証の対象とな
るホットキャリアは、Nチャンネルのトランジスタを例
にして説明したため、実際には、ホットエレクトロンで
あるが、Pチャンネルトランジスタの場合には、ホット
ホールであることは、言うまでもない。したがって、両
チャンネルのトランジスタが共存する場合、双方に対す
るテーブルを用意する必要がある。
Although the hot carriers to be verified in the above-described embodiment have been described using an N-channel transistor as an example, they are actually hot electrons. However, in the case of a P-channel transistor, hot carriers are used. Needless to say, it is a hall. Therefore, when transistors of both channels coexist, it is necessary to prepare a table for both.

【0055】本発明に係る設計支援方法は、上記したよ
うに、信頼性検証ツールとして使用される場合だけでな
く、論理合成ツール内で使用する場合や、本発明に係る
エレクトロマイグレーションとホットキャリア効果の同
時検証方法による検証結果に基づいて、配線およびバッ
ファ挿入するレイアウトツール内で、サブルーチン的に
使用する場合にも適用できる。また、エレクトロマイグ
レーションとホットキャリア効果を同時に検証する本発
明の検証方法をDRC(design rule check)フロー
内に、或いは、論理合成ツール内に、組み込んで使用し
ても良い。
As described above, the design support method according to the present invention is used not only when it is used as a reliability verification tool, but also when it is used in a logic synthesis tool, or when the electromigration and hot carrier effect according to the present invention are used. Based on the verification result by the simultaneous verification method, the present invention can be applied to a case where a subroutine is used in a layout tool for wiring and buffer insertion. Also, the verification method of the present invention for simultaneously verifying the electromigration and the hot carrier effect may be used by being incorporated in a DRC (design rule check) flow or a logic synthesis tool.

【0056】以上述べたように、本発明では、エレクト
ロマイグレーション基準値から周波数制限値テーブルE
を生成する一方、ホットキャリア効果基準値から周波数
制限テーブルHを生成し、これら2つの周波数テーブル
の最小値を取るように周波数制限テーブルMを合成し、
得られた周波数制限テーブルMを用いて論理レベル回路
の信頼性検証を実施することができる。更に、上記した
テーブル及びテーブルのデータを処理して、信頼性の検
証を行う手順は、記録媒体中に格納されても良い。
As described above, in the present invention, the frequency limit value table E is obtained from the electromigration reference value.
On the other hand, a frequency limit table H is generated from the hot carrier effect reference value, and a frequency limit table M is synthesized so as to take the minimum value of these two frequency tables.
The reliability of the logic level circuit can be verified using the obtained frequency limit table M. Further, the above-described table and the procedure for processing the data of the table and verifying the reliability may be stored in a recording medium.

【0057】上に述べた実施の形態では、検証の対象と
して、共通の制限値として、周波数制限値を有するエレ
クトロマイグレーション及びホットキャリアについての
み説明したが、本発明は、制限値及び制限値を定める因
子が共通な検証対象であれば、同様に適用でき、また、
検証の対象も2つに限定されることなく、より多くの対
象を同時に検証する場合にも、同様に適用できる。
In the above-described embodiment, only the electromigration and the hot carrier having the frequency limit value as the common limit value have been described as the verification targets. However, the present invention defines the limit value and the limit value. The same applies if the factors are common to the test, and
The number of objects to be verified is not limited to two, and the present invention can be similarly applied to the case where more objects are simultaneously verified.

【0058】[0058]

【発明の効果】本発明では、エレクトロマイグレーショ
ン基準値から得たの周波数制限値テーブルEと、ホット
キャリア効果基準値から得た周波数制限値テーブルH
を、合成した周波数制限値テーブルMをあらかじめ作成
しておくことにより、論理レベル回路に対するエレクト
ロマイグレーションおよびホットキャリア効果の双方の
基準値を一度に検証することができる。このように、本
発明では、複数の検証対象に対する検証が一度に実行で
きることにより検証時間が短縮できる。また、検証方法
が1つであることにより検証結果が簡素化でき、さらに
検証結果の設計へのフィードバックが容易になる効果が
ある。
According to the present invention, the frequency limit value table E obtained from the electromigration reference value and the frequency limit value table H obtained from the hot carrier effect reference value are used.
Is generated in advance, a reference value for both the electromigration and the hot carrier effect on the logic level circuit can be verified at a time. As described above, according to the present invention, the verification time can be reduced by performing the verification on a plurality of verification targets at once. In addition, since there is only one verification method, the verification result can be simplified, and the verification result can be easily fed back to the design.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施の形態に係る設計支援方法を説
明するためのフローチャートである。
FIG. 1 is a flowchart illustrating a design support method according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1で使用されるエレクトロマイグレーション
用の周波数制限テーブルを示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a frequency limit table for electromigration used in FIG. 1;

【図3】図1で使用されるホットキャリア用の周波数制
限テーブルを示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a frequency limit table for hot carriers used in FIG. 1;

【図4】図2及び図3を使用して合成された周波数制限
テーブルを示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a frequency limit table synthesized using FIGS. 2 and 3;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 エレクトロマイグレーション基準値を
得るステップ 2 ホットキャリア効果基準値を得るステ
ップ 3 周波数制限値(E)生成ステップ 4 周波数制限値(H)生成ステップ 5 周波数制限テーブル(E)の作成ステ
ップ 6 周波数制限テーブル(H)の作成ステ
ップ 7 周波数制限テーブルの合成ステップ 8 合成周波数制限テーブル 9 論理レベル回路情報の読出 10 信頼性検証ステップ 11 検証結果出力ステップ
1 Step for obtaining an electromigration reference value 2 Step for obtaining a hot carrier effect reference value 3 Step for generating a frequency limit value (E) 4 Step for generating a frequency limit value (H) 5 Step for creating a frequency limit table (E) 6 Frequency limit table ( H) creation step 7 Frequency restriction table synthesis step 8 Synthetic frequency restriction table 9 Reading logic level circuit information 10 Reliability verification step 11 Verification result output step

Claims (21)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 論理レベルであらわされた回路における
信頼性をコンピュータを用いて検証する設計支援方法に
おいて、 前記回路の信頼性を検証するための第1及び第2の検証
因子を選択するステップと、 前記第1及び第2の検証因子に関連した第1及び第2の
制限値をそれぞれ設定するステップと、 前記第1及び第2の制限値に基づいて、第1及び第2の
検証因子に共通な合成制限値を設定するステップと、 前記合成制限値を用いて、前記論理レベルであらわされ
た回路の信頼性を検証するステップとを有することを特
徴とする設計支援方法。
1. A design support method for verifying the reliability of a circuit represented by a logic level using a computer, the method comprising: selecting first and second verification factors for verifying the reliability of the circuit. Setting first and second limit values associated with the first and second verification factors, respectively; and determining first and second verification factors based on the first and second limit values. A design support method, comprising: setting a common synthesis limit value; and verifying the reliability of a circuit represented by the logic level using the synthesis limit value.
【請求項2】 請求項1に記載された設計支援方法にお
いて、前記第1及び第2の検証因子は、それぞれエレク
トロマイグレーション及びホットキャリア効果であるこ
とを特徴とする設計支援方法。
2. The design support method according to claim 1, wherein said first and second verification factors are an electromigration and a hot carrier effect, respectively.
【請求項3】 請求項2に記載された設計支援方法おい
て、前記第1及び第2の制限値は、それぞれエレクトロ
マイグレーション制限値及びホットキャリア効果の制限
値であることを特徴とする設計支援方法。
3. The design support method according to claim 2, wherein the first and second limit values are an electromigration limit value and a hot carrier effect limit value, respectively. Method.
【請求項4】 請求項3に記載された設計支援方法にお
いて、前記第1の制限値は、それぞれ前記エレクトロマ
イグレーション及び前記ホットキャリア効果に対して算
出された第1及び第2の周波数制限値であることを特徴
とする設計支援方法。
4. The design support method according to claim 3, wherein the first limit value is a first and second frequency limit value calculated for the electromigration and the hot carrier effect, respectively. A design support method characterized by the following.
【請求項5】 請求項4において、前記第1及び第2の
周波数制限値は、入力波形なまりと出力負荷容量に依存
していることを特徴とする設計支援方法。
5. The design support method according to claim 4, wherein said first and second frequency limit values are dependent on an input waveform rounding and an output load capacity.
【請求項6】 請求項5において、前記回路の信頼性を
検証するステップでは、前記合成制限値にしたがってエ
レクトロマイグレーション及びホットキャリア効果を同
時に検証するステップとを有することを特徴とする設計
支援方法。
6. The design support method according to claim 5, wherein the step of verifying the reliability of the circuit includes a step of simultaneously verifying electromigration and a hot carrier effect according to the synthesis limit value.
【請求項7】 論理レベルであらわされた回路をコンピ
ュータを用いて合成する論理合成ツールにおいて、予め
定められた第1及び第2の因子に関連した第1及び第2
の制限値を保持したテーブルと、 前記第1及び第2の制限値から得られた合成制限値を保
持したテーブルと、 前記合成制限値を用いて、前記論理レベルであらわされ
た回路を検証、合成するための手段とを有することを特
徴とする論理合成ツール。
7. A logic synthesis tool for synthesizing a circuit represented by a logic level using a computer, wherein a first and second factors related to predetermined first and second factors are provided.
A table holding the limit values of the above, a table holding the combined limit values obtained from the first and second limit values, and using the combined limit values to verify the circuit represented by the logical level. A logic synthesizing tool comprising means for synthesizing.
【請求項8】 請求項7において、前記第1及び第2の
因子は、それぞれエレクトロマイグレーション及びホッ
トキャリア効果であることを特徴とする論理合成ツー
ル。
8. The logic synthesis tool according to claim 7, wherein the first and second factors are an electromigration and a hot carrier effect, respectively.
【請求項9】 請求項8において、前記第1及び第2の
制限値は、それぞれエレクトロマイグレーション基準値
及びホットキャリア効果の制限値であることを特徴とす
る論理合成ツール。
9. The logic synthesis tool according to claim 8, wherein the first and second limit values are an electromigration reference value and a hot carrier effect limit value, respectively.
【請求項10】 請求項9において、前記第1の制限値
は、それぞれ前記エレクトロマイグレーション及び前記
ホットキャリア効果に対して設定された第1及び第2の
周波数制限値であることを特徴とする論理合成ツール。
10. The logic according to claim 9, wherein the first limit value is a first and second frequency limit value set for the electromigration and the hot carrier effect, respectively. Synthesis tool.
【請求項11】 請求項10において、前記第1及び第
2の周波数制限値は、入力波形なまりと出力負荷容量と
の間の関係をあらわすテーブルを使用して決定されるこ
とを特徴とする論理合成ツール。
11. The logic according to claim 10, wherein said first and second frequency limit values are determined using a table representing a relationship between an input waveform rounding and an output load capacity. Synthesis tool.
【請求項12】 請求項11において、前記回路を合成
する手段は、前記合成制限値を使用して、前記エレクト
ロマイグレーション及びホットキャリア効果を同時に検
証し、検証結果に基づいて前記論理レベルの回路を合成
する手段を有することを特徴とする論理合成ツール。
12. The circuit according to claim 11, wherein the means for synthesizing the circuit verifies the electromigration and the hot carrier effect simultaneously using the synthesis limit value, and executes the circuit of the logic level based on the verification result. A logic synthesis tool comprising means for synthesizing.
【請求項13】 配線及びバッファを挿入するレイアウ
トデータを備え、これらデータに基づいてレイアウトを
行うレイアウトツールにおいて、互いに異なる因子に関
する制限値を格納したテーブルと、互いに異なる制限値
に基づいて算出された合成制限値を格納したテーブル
と、合成制限値に基づいて、レイアウトデータを検証
し、検証結果により、前記配線及びバッファを挿入する
手段とを備えたことを特徴とするレイアウトツール。
13. A layout tool that includes layout data for inserting wiring and a buffer, and performs layout based on the data, a table storing limit values relating to mutually different factors, and calculation based on the mutually different limit values. A layout tool comprising: a table storing a synthesis limit value; and means for verifying layout data based on the synthesis limit value, and inserting the wiring and the buffer based on the verification result.
【請求項14】 請求項1において、前記合成制限値
は、前記複数の制限値のうち、厳しい条件をあらわす制
限値であることを特徴とする設計支援方法。
14. The design support method according to claim 1, wherein the synthesis limit value is a limit value representing a strict condition among the plurality of limit values.
【請求項15】 請求項1において、更に、第1及び第
2の検証因子に対する基準値を算出するステップを備
え、前記第1及び第2の制限値は、前記各基準値による
制限の下で算出されることを特徴とする設計支援方法。
15. The method according to claim 1, further comprising the step of calculating reference values for first and second verification factors, wherein the first and second limit values are set under the limits of the respective reference values. A design support method characterized by being calculated.
【請求項16】 請求項15において、前記第1及び第
2の検証因子は、それぞれエレクトロマイグレーション
及びホットキャリア効果であり、前記エレクトロマイグ
レーション及びホットキャリア効果に対する基準値は、
予め定められた第1及び第2の式であらわされることを
特徴とする設計支援方法。
16. The electro-migration and hot carrier effect according to claim 15, wherein the first and second verification factors are an electromigration and a hot carrier effect, respectively.
A design support method characterized by being represented by predetermined first and second expressions.
【請求項17】 請求項16において、前記エレクトロ
マイグレーションに対する第1の式は、基準となる寿命
(t50)に関連する次式(1)によって与えられるこ
とを特徴とする設計支援方法。 【数1】 (t50=)ApJnEa/KT life (1) 但し、式(1)において、Apとnはプロセスに依存す
る定数、Jは配線の電流密度(A/m2)であり、J=
I/Saであらわされ、Kはボルツマン定数、Tは絶対
温度、Iは配線の電流(A)、及び、Saは配線の断面
積(m2)であり、更に、Eaは、活性化エネルギー、
及び、Tlifeは、寿命である。
17. The design support method according to claim 16, wherein the first expression for the electromigration is given by the following expression (1) related to a reference lifetime (t50). [Number 1] (t50 =) ApJ n e Ea / KT <T life (1) where, in the formula (1), Ap and n is a constant depending on the process, J current density of wiring (A / m 2) And J =
I / Sa, K is Boltzmann's constant, T is the absolute temperature, I is the current (A) of the wiring, and Sa is the cross-sectional area (m 2 ) of the wiring, and Ea is the activation energy;
And T life is the lifespan.
【請求項18】 請求項16において、前記ホットキャ
リア効果に対する第2の式は、最大容量値Cmaxに関
する次式(2)によって与えられることを特徴とする設
計支援方法。 【数2】 (Cmax=)α1xSβ1xW C (2) ここで、Sは規格化ストレス量、α1、β1は、プロセ
ス及び原始回路構成及び波形なまりに依存する定数であ
り、WはNチャンネルトランジスタの幅(μm)であ
り、更に、規格化ストレス量Sは、次式(3)であらわ
される。 【数3】 S =(1/τα)x(1/f)x(α2 )x(eβ2xT) (3) ここでταは、製品の用途、又は、信頼性保証レベルに
依存する定数(時間)であり、fは動作周波数(H
z)、α2及びβ2はプロセスに依存する定数、及び、T
は絶対温度である。
18. The design support method according to claim 16, wherein the second equation for the hot carrier effect is given by the following equation (2) relating to a maximum capacitance value Cmax. [Number 2] (Cmax =) α1xS β1 xW> C (2) where, S is the normalized stress amount, [alpha] 1, .beta.1 is a constant depending on the process and primitive circuitry and waveform rounding, W is N-channel It is the width (μm) of the transistor, and the normalized stress amount S is expressed by the following equation (3). The Equation 3] S = (1 / τ α) x (1 / f) x (α 2) x (e β2xT) (3) where tau alpha, product applications, or, depending on the reliability assurance level Is a constant (time), and f is the operating frequency (H
z), α 2 and β 2 are process-dependent constants and T
Is the absolute temperature.
【請求項19】 請求項1において、前記第1及び第2
の制限値は、波形なまり毎に定められた制限値であるこ
とを特徴とする設計支援方法。
19. The method of claim 1, wherein the first and second
Wherein the limit value is a limit value determined for each waveform rounding.
【請求項20】 請求項19において、前記第1及び第
2の制限値は、波形なまりと、負荷容量との組み合わせ
に対して定められた周波数制限値であることを特徴とす
る設計支援方法。
20. The design support method according to claim 19, wherein the first and second limit values are frequency limit values determined for a combination of a rounded waveform and a load capacity.
【請求項21】 論理レベルであらわされた回路を設
計、検証する際に使用される記憶媒体において、 前記設計、検証に使用される複数の因子に関連するテー
ブルと、 これら複数の因子を合成するための手順を格納した手段
とを有することを特徴とする記録媒体。
21. A storage medium used when designing and verifying a circuit represented at a logic level, comprising: a table relating to a plurality of factors used for the design and verification; and synthesizing the plurality of factors. Recording means for storing a procedure for storing the information.
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